别墅地源热泵系统方案

别墅地源热泵冷暖热三联供系统工程设计方案编制单位：苏州豪德新能源有限公司编制时间：目录第一章项目概况及负荷计算 1一、项目概况 1二、负荷计算 1三、主机选型 1第二章本工程技术方案 2一、总体方案概述 2二、地源热泵系统设计 2（一）总体原理图 2（二）地埋管换热器的设计计算 3（三）冷热源——土壤热能提取利用技术 3（四）地源热泵运行工况 4第三章经济性分析 5一、地源热泵系统的投资分析 5二、地源热泵系统运行成本分析 6三、地源热泵系统综合分析 8第四章售后服务……………………..9第一章项目概况及负荷计算一、项目概况本项目为苏州别墅地源热泵冷暖热三联供系统工程。建筑面积300平方米左右，本项目拟采用地埋管地源热泵绿色节能能源方式，以土壤作为冷热源，为本项目提供空调和生活热水服务，最大限度地降低运营成本。二、负荷计算1、空调冷负荷与热负荷的计算名称面积指标（w/m）建议同时使用系数负荷（KW）别墅300m冷：12070%25.2热：50100%152、生活热水热负荷计算别墅热水用水定额50℃时110L/（人·d），入住人数按5人计，浴缸按每天使用1次计算，则热水用量为：Q1=4*0.11+0.35*1=0.8m/d，在地下室屋面设置0.8m3蓄热水罐。利用热泵制备生活热水热泵功率计算:W==KWW——热水热泵功率；KWΔt——制备热水温升,45℃，设计冷水温度5℃，热水温度50℃ΔT——制备热水时间，夜间谷电8h。三、主机选型表1-2别墅部分机组选型表序号性能参数数量（台）备注1制冷量25.4KW，制热量42KW热水制热量5.3kw1热回收型地源热泵机组第二章本工程技术方案一、总体方案概述采用地下环路式地埋管地源热泵系统，以地埋管换热器制取的冷热媒水为冷热源，采用带热回收功能的一体化地源热泵机组（含循环水泵），设置在一层楼梯底或储藏室内，屋面设置生活热水水箱及膨胀水箱，夏季集中制备7℃空调冷水，冬季制备45℃采暖热水，全年供应50二、地源热泵系统设计（一）总体原理图图2-1地源热泵系统原理图（二）地埋管换热器的设计计算根据实际情况，本工程建议在别墅周围绿化用地下打井埋管。1、确定竖井埋管管长竖井中的埋管采用单U型管，管径为φ32。L===1089m其中：L——竖井埋管总长，m；

Q——夏季设计总排热量；28——夏季每m管长释热量，W/m。2、确定竖井数目N===7口。

其中：N——竖井总数，口；

L——竖井埋管总长，m；

H——竖井深度，取80m2——考虑到竖井内埋管管长约等于竖井深度的2倍。（三）冷热源——土壤热能提取利用技术地源热泵系统是利用地下岩土中热量的闭路循环系统，它通过循环液体在封闭地下埋管中的流动，实现系统与大地之间的换热。在冬季制热过程中，流体从地下吸取热量，再通过热泵系统把热量带到室内；夏季制冷时系统逆向运行，即把室内热量带到地下岩土中。因此，地耦管地源热泵系统保持了地下水水源热泵利用大地作为冷热源的优点，同时又不需要抽取地下水作为传热的介质，是一种真正可持续发展的建筑节能的新技术。具有适用范围广、运行费用低、节能和环保效益显著等优点。图2-2地源热泵示意图（四）地源热泵运行工况1、夏季工况地源热泵以土壤源作为冷源，可有效降低系统投资，提高系统的运行节能效果。选用地源热泵机组为基础负荷热能转换设备，充分利用地源热泵机组高效节能、经济的特点，热回收机组供冷同时提供夏季生活热水。（1）地源热泵的能效系数制冷时按照4.3。（2）夏季供冷的参数初步设定为7/12℃，进入热泵系统媒介水温度设定为30/35℃。2、冬季工况冬季土壤源温度稳定且不低于15℃，因此冬季工况采用土壤源作为主热源，有利于提高系统能效。选用地源热泵机组为基础负荷热能转换设备，充分利用机组高效节能、经济的特点，提供空调系统的热（1）地源热泵的能效系数按照制热时4.5。（2）冬季供热的参数设定为45/40℃，进入热泵系统媒介水温度设定为10/5℃。3、制热水工况在制冷季节利用带热回收地源热泵机组热回收功能制备生活热水，能源成本仅为自来水费用，最大限度节约费用。（1）热回收原理：热回收机组通过回收冷却水出水的废热，用于加热制取50℃生活热水，储存至热水水罐中，保证水罐底部水温不低于45℃，不但可以实现废热利用，减少冷凝热对环境产生的热污染，又可减少能源的损耗。热回收技术应用于低温热水的预热，使其热交换效率更高，节省大量的系统运行费用。（2）热回收特点：热回收机组的制热效率远远超过各种锅炉，同时又为空调系统提供冷量，是优秀的锅炉替代品，尤其适用于同时需要冷量和热量的项目。第三章经济性分析1．基本参数：（1）冬季供暖运行为11月15冬季设计运行天数为120天（2）夏季供冷运行为6月15日——9月15日夏季设计运行天数为90天（3）主机按建筑面积每平米150瓦选型，主机选150×4781=717KW。地源热泵能效比5.2，功率为137KW；多联机能效比3.6，功率为199KW，多联机电辅为717×30%=215KW。（4）两种方案内机能耗相同且不大，所以忽略不计。2．夏季空调运行费用：计算条件：运行天数为夏季90天每日运行时间为早上8：00——晚上10：00，共14小时；平均电价按0.7元/kwh计算；空调侧循环泵（一用一备)：功率为5.5kw；空调源水侧循环泵（一用一备）：功率4kw；地源热泵主机夏季运转系数为70%；◆地源热泵夏季运行费用：主机：90×14×0.7×137×0.7=84583元（夏季机组制冷额定输入功率为137kw）空调侧循环泵（夏季）：90×14×5.5×1×0.7=4851元源水侧循环泵（夏季）：90×14×4×1×0.7=3528元◆多联机夏季运行费用：主机：90×14×0.7×199×0.7=122862元（夏季机组制冷额定输入功率为199kw）3．冬季采暖运行费用：计算条件：①运行天数为夏季120天②每日运行时间为早上8：00——晚上10：00，共14小时；③平均电价按0.7元/kwh计算；④空调侧循环泵（一用一备)：功率为5.5kw；⑤空调源水侧循环泵（一用一备）：功率4kw；⑥地源热泵主机夏季运转系数为70%；◆地源热泵冬季运行费用：主机：120×14×0.7×41.5×0.7=112778元（冬季机组制热输入功率为137kw）空调侧循环泵（夏季）：120×14×5.5×1×0.7=6468元源水侧循环泵（夏季）：120×14×4×1×0.7=4704元◆多联机冬季运行费用：主机：120×14×0.7×199×0.7=163816元（冬季机组制冷输入功率为199kw）辅助电加热有30天启动：30×14×215×0.7=63210元地源热泵：夏季年制冷运行费用：84583+4851+3528=92962元；冬季年供暖运行费用：112778+6468+4704=123950元；全年机组总运行费用为92962+123950=216912元；全年平米运行费用：216912元/4781平米=45元/平米。多联机：夏季年制冷运行费用